JPH03130616A - 偏光測定フアイバー光センサー - Google Patents
偏光測定フアイバー光センサーInfo
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- JPH03130616A JPH03130616A JP2240178A JP24017890A JPH03130616A JP H03130616 A JPH03130616 A JP H03130616A JP 2240178 A JP2240178 A JP 2240178A JP 24017890 A JP24017890 A JP 24017890A JP H03130616 A JPH03130616 A JP H03130616A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
- G01L1/243—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35383—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using multiple sensor devices using multiplexing techniques
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、偏光測定ファイバー光センサーに関する。
本発明を要約すれば、２つの光伝搬モードを有する偏光
維持光ファイバーを使用する偏光測定ファイバー光セン
サーにおいて、基準光信号が、一つの伝搬モードにより
光７アイバーに沿って伝搬するために送られ、一連の測
定光信号が、一連の光フアイバー変形要素によって誘導
され、他方の伝搬モードにより光ファイバーに沿って伝
搬し、各々は、他の測定光信号とは異なる量だけ基準光
信号に関して時間において不均衡にされる。特定の干渉
計技術を使用し、不均衡を補償し、かつ測定光信号と基
準光信号の間の干渉から生ずる信号を分析することによ
り、光ファイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突
きとめることが可能である。
維持光ファイバーを使用する偏光測定ファイバー光セン
サーにおいて、基準光信号が、一つの伝搬モードにより
光７アイバーに沿って伝搬するために送られ、一連の測
定光信号が、一連の光フアイバー変形要素によって誘導
され、他方の伝搬モードにより光ファイバーに沿って伝
搬し、各々は、他の測定光信号とは異なる量だけ基準光
信号に関して時間において不均衡にされる。特定の干渉
計技術を使用し、不均衡を補償し、かつ測定光信号と基
準光信号の間の干渉から生ずる信号を分析することによ
り、光ファイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突
きとめることが可能である。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点一般フア
イバー光センサーが公知であり、この場合機械的変形、
温度変動等の如く、光ファイバーを妨害する物理的現象
が、光ファイバーを通過する光ビームにおける変動を生
成し、この変動は、妨害の程度に比例し、かつ干渉計法
によって測定可能である。このようにして、そのような
センサは、光ファイバーを妨害する物理的現象の存在と
程度を指示し、かつ最も多様な応用を有する。
イバー光センサーが公知であり、この場合機械的変形、
温度変動等の如く、光ファイバーを妨害する物理的現象
が、光ファイバーを通過する光ビームにおける変動を生
成し、この変動は、妨害の程度に比例し、かつ干渉計法
によって測定可能である。このようにして、そのような
センサは、光ファイバーを妨害する物理的現象の存在と
程度を指示し、かつ最も多様な応用を有する。
特に、偏光維持光ファイバーを使用する偏光測定ファイ
バー光センサーが公知である。この形式の光ファイバー
の特性は、それが２つの伝搬モード、すなわち、異なる
偏光の２つの光信号が相互作用なしに伝搬する幾何学的
に一致する“チャネル”を有することである。これらの
”チャネル”内で、２つの該光信号は、異なる伝搬速度
を有する。基本的に、基準光信号と異なる偏光の測定光
信号が、異なる伝搬速度で該”チャネル″に沿って走行
するために、光ファイバーを通って送られる。光７アイ
バーを妨害する物理的現象は、２つの光信号の伝搬速度
における差を変化させる効果を有する。光ファイバーを
離れることにより、２つの光信号は、異なる偏光に基づ
いて分離され、それから同一偏光状態にセットされ、そ
して干渉信号を生成するために再結合される。２つの光
信号の伝搬速度の間の差の変動は、干渉信号の強度にお
ける変動を生じ、そしてこの後者を測定することにより
、光ファイバーを妨害する物理的現象の存在と程度につ
いての情報が獲得される。
バー光センサーが公知である。この形式の光ファイバー
の特性は、それが２つの伝搬モード、すなわち、異なる
偏光の２つの光信号が相互作用なしに伝搬する幾何学的
に一致する“チャネル”を有することである。これらの
”チャネル”内で、２つの該光信号は、異なる伝搬速度
を有する。基本的に、基準光信号と異なる偏光の測定光
信号が、異なる伝搬速度で該”チャネル″に沿って走行
するために、光ファイバーを通って送られる。光７アイ
バーを妨害する物理的現象は、２つの光信号の伝搬速度
における差を変化させる効果を有する。光ファイバーを
離れることにより、２つの光信号は、異なる偏光に基づ
いて分離され、それから同一偏光状態にセットされ、そ
して干渉信号を生成するために再結合される。２つの光
信号の伝搬速度の間の差の変動は、干渉信号の強度にお
ける変動を生じ、そしてこの後者を測定することにより
、光ファイバーを妨害する物理的現象の存在と程度につ
いての情報が獲得される。
しかし、これらの公知の偏光測定ファイバー光センサー
は、妨害する物理的現象の空間的位置付けを許容しない
、すなわち、妨害する物理的現象にさらされた光ファイ
バーの部分を識別可能にしない重大な制限を有する。
は、妨害する物理的現象の空間的位置付けを許容しない
、すなわち、妨害する物理的現象にさらされた光ファイ
バーの部分を識別可能にしない重大な制限を有する。
他方、この後者の特性を提供するファイバー光センサー
は、多様な応用分野における測定及び監視必要条件を満
足させる。例えば、それは、橋、ダム、飛行機、発電機
、加圧容器、等の如く、大寸法の臨界構造における変形
の分布の測定を可能にする。同様に、それは、ボイラー
、パワー変圧器、電気ケーブル、等において、複数点の
温度分布の測定を許容する。さらに、光ファイバーと複
合材料の間の相当な両立性は、光ファイバーがセンサー
と構造材料の両機能を同時に行う知能構造の開発におい
て興味深い応用を指摘する。
は、多様な応用分野における測定及び監視必要条件を満
足させる。例えば、それは、橋、ダム、飛行機、発電機
、加圧容器、等の如く、大寸法の臨界構造における変形
の分布の測定を可能にする。同様に、それは、ボイラー
、パワー変圧器、電気ケーブル、等において、複数点の
温度分布の測定を許容する。さらに、光ファイバーと複
合材料の間の相当な両立性は、光ファイバーがセンサー
と構造材料の両機能を同時に行う知能構造の開発におい
て興味深い応用を指摘する。
該空間位置を許容する多様な形式のファイバー光センサ
ーが、実際に提案されたが、これらの幾つかは、低い感
度と低い空間分解能を有し、一方、他のものは、侵害性
かつかさばり、このため応用においてかなり制限される
。
ーが、実際に提案されたが、これらの幾つかは、低い感
度と低い空間分解能を有し、一方、他のものは、侵害性
かつかさばり、このため応用においてかなり制限される
。
問題点を解決するための手段
本発明の目的は、光ファイバーを妨害する物理的現象を
空間において突きとめることを可能にする偏光測定ファ
イバー光センサーを設けることである。
空間において突きとめることを可能にする偏光測定ファ
イバー光センサーを設けることである。
この目的は、２つの光伝搬モードを有する偏光維持光フ
ァイバーを具備する偏光測定ファイバー光センサーによ
って達成され、 該伝搬モードの一方により光ファイバーに沿って伝搬す
る基準光信号を発するために、該光ファイバーに連結さ
れた直線偏光光源と、 光ファイバーの対応する複数の点において該光ファイバ
ーを変形させるために該光ファイバーに作用する複数の
変形手段であり、該変形手段は他方の該伝搬モードによ
り光ファイバーに沿って伝搬する対応する複数の測定光
信号を生成し、該測定光信号は、互いに異なる不均衡の
程度だけ該基準光信号と時間において不均衡である複数
の変形手段と、 該測定光信号と該基準光信号の間の不均衡を補償し、か
つ測定光信号の各々と基準光信号の間の干渉信号を生成
するために、該光ファイバーに連結された干渉計手段と
、 光ファイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突きと
めるために、該測定信号と該基準信号の間の不均衡の補
償に関するデータと、干渉信号に関するデータを処理す
るｔ；めの該干渉計手段に連結されたプロセッサー手段
とを具備することを特徴とする。
ァイバーを具備する偏光測定ファイバー光センサーによ
って達成され、 該伝搬モードの一方により光ファイバーに沿って伝搬す
る基準光信号を発するために、該光ファイバーに連結さ
れた直線偏光光源と、 光ファイバーの対応する複数の点において該光ファイバ
ーを変形させるために該光ファイバーに作用する複数の
変形手段であり、該変形手段は他方の該伝搬モードによ
り光ファイバーに沿って伝搬する対応する複数の測定光
信号を生成し、該測定光信号は、互いに異なる不均衡の
程度だけ該基準光信号と時間において不均衡である複数
の変形手段と、 該測定光信号と該基準光信号の間の不均衡を補償し、か
つ測定光信号の各々と基準光信号の間の干渉信号を生成
するために、該光ファイバーに連結された干渉計手段と
、 光ファイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突きと
めるために、該測定信号と該基準信号の間の不均衡の補
償に関するデータと、干渉信号に関するデータを処理す
るｔ；めの該干渉計手段に連結されたプロセッサー手段
とを具備することを特徴とする。
本発明の一つの実施態様が、添付の図面を参照して、実
施例により以下に記載される。
施例により以下に記載される。
実施例
第１図に示された偏光測定ファイバー光センサーは、偏
光平面に沿って基準光信号を発する直線偏光光源ｌＯを
具備する。
光平面に沿って基準光信号を発する直線偏光光源ｌＯを
具備する。
光源ｌＯの出口は、光コネクタ１１を介して低複屈折光
ファイバー１２に連結され、適切な円筒形支持物３１の
回りに光７アイパー１２を巻くことによりリング１３を
形成するために、２つの部分に沿ってループにされる。
ファイバー１２に連結され、適切な円筒形支持物３１の
回りに光７アイパー１２を巻くことによりリング１３を
形成するために、２つの部分に沿ってループにされる。
光ファイバー１２は、光コネクタ１４によって偏光維持
光ファイバー１５に連結される。光ファイバー１５に沿
って、３つのリング１６が配置され、それらの各々は、
第２図に示された如く、光ファイバー１５に側部圧縮を
及ぼす。基本的に、各りング１６は、光ファイバー１５
の回りに取り付けられ、そして該第２図に示された如く
、２つの正反対の点において２つの対向力を光ファイバ
ー１５に及ぼす方法により変形される。３つのリングＩ
６が作用する光ファイバー１５の３点は、Ａ、ＢとＣに
よって示される。
光ファイバー１５に連結される。光ファイバー１５に沿
って、３つのリング１６が配置され、それらの各々は、
第２図に示された如く、光ファイバー１５に側部圧縮を
及ぼす。基本的に、各りング１６は、光ファイバー１５
の回りに取り付けられ、そして該第２図に示された如く
、２つの正反対の点において２つの対向力を光ファイバ
ー１５に及ぼす方法により変形される。３つのリングＩ
６が作用する光ファイバー１５の３点は、Ａ、ＢとＣに
よって示される。
Ｄによって示された光ファイバー１５の出口において、
光規準レンズ１７が配置される。半波遅れ板１８は、レ
ンズ１７の下流に配置される。偏光弁別形式のビーム・
スプリッターは、遅れ板１８の下流に配置される。ビー
ム・スプリッター１９に対応して、２つの１／４波遅れ
板２０と２１と、偏光子２２が設けられる。
光規準レンズ１７が配置される。半波遅れ板１８は、レ
ンズ１７の下流に配置される。偏光弁別形式のビーム・
スプリッターは、遅れ板１８の下流に配置される。ビー
ム・スプリッター１９に対応して、２つの１／４波遅れ
板２０と２１と、偏光子２２が設けられる。
遅れ板２０に対応する位置において、振動子２５によっ
て送られたピエゾセラミック支持物２４に固定された鏡
２３が設けられる。
て送られたピエゾセラミック支持物２４に固定された鏡
２３が設けられる。
遅れ板２１に対応して、ステッピング・モーター３２に
よって駆動されたスライダー２７に固定された鏡２６が
設けられる。
よって駆動されたスライダー２７に固定された鏡２６が
設けられる。
光検出器２８は、偏光子２２と対応して位置付けられ、
そして位相復調器２９に連結される。
そして位相復調器２９に連結される。
ステッピング・モーター３２、振動子２５と復調器２９
は、プロセッサー・ユニット３０に連結される。
は、プロセッサー・ユニット３０に連結される。
記載された偏光測定ファイバー光センサーの動作は、次
の如くである。
の如くである。
導入においてすでに説明された如く、偏光推持形式の光
ファイバー１５は、２つの伝搬モード、すなわち、２つ
の幾何学的に一致する”チャネル”を有し、この中で異
なる偏光の２つの光信号が、相互干渉なしに伝搬する。
ファイバー１５は、２つの伝搬モード、すなわち、２つ
の幾何学的に一致する”チャネル”を有し、この中で異
なる偏光の２つの光信号が、相互干渉なしに伝搬する。
光源ｌＯによって発せられた基準光信号は、光コネクタ
１１を介して光ファイバー１２に伝搬し、そしてここか
ら光コネクタ１４を介して光ファイバー１５に伝搬する
。光ファイバー１２とループＩ３の目的は、基準光信号
の偏光の状態をセットすることであり、その結果眩光信
号は、２つの伝搬モードの一方により光ファイバー１５
に沿って伝搬し、言い換えれば、該光信号は、該”チャ
ネル“の一方に沿って伝搬する。
１１を介して光ファイバー１２に伝搬し、そしてここか
ら光コネクタ１４を介して光ファイバー１５に伝搬する
。光ファイバー１２とループＩ３の目的は、基準光信号
の偏光の状態をセットすることであり、その結果眩光信
号は、２つの伝搬モードの一方により光ファイバー１５
に沿って伝搬し、言い換えれば、該光信号は、該”チャ
ネル“の一方に沿って伝搬する。
第１リング１６によって決定された光ファイバーにおけ
る変形のために、光ファイバー１５における点Ａにおい
て、いわゆるパワー結合が、２つの伝搬モードの間に誘
導される。これは、基準光信号のパワーの小部分が、光
７アイパー１５の一方の伝搬モードから他方のモードに
伝達され、他方の伝搬モードにより伝搬する第１測定光
信号を生成することを意味する。導入においてすでに説
明された如く、第１生成測定光信号は、異なる速度にお
いて伝搬し、本実施例において、これは、基準光信号の
伝搬速度よりも低速度であることが仮定される。光ファ
イバー１５の点Ｂにおいて、第２リング１６によって決
定された光フアイバー変形のために、２つの伝搬モード
の間に再びパワー結合があり、結果として、第２測定光
信号が生成され、そして基準光信号の伝搬速度よりも小
さな速度において、第１測定光信号の伝搬モードにより
伝搬する。同様に、光ファイバー１５の点Ｃにおいて、
第３りング１６によって決定された光ファイバー変形の
ために、２つの伝搬モードの間にさらに他のパワー結合
があり、結果として、第３測定光信号が生成され、そし
て基準光信号の伝搬速度よりも小さな伝搬速度において
、第１及び第２光信号の伝搬モードにより伝搬する。
る変形のために、光ファイバー１５における点Ａにおい
て、いわゆるパワー結合が、２つの伝搬モードの間に誘
導される。これは、基準光信号のパワーの小部分が、光
７アイパー１５の一方の伝搬モードから他方のモードに
伝達され、他方の伝搬モードにより伝搬する第１測定光
信号を生成することを意味する。導入においてすでに説
明された如く、第１生成測定光信号は、異なる速度にお
いて伝搬し、本実施例において、これは、基準光信号の
伝搬速度よりも低速度であることが仮定される。光ファ
イバー１５の点Ｂにおいて、第２リング１６によって決
定された光フアイバー変形のために、２つの伝搬モード
の間に再びパワー結合があり、結果として、第２測定光
信号が生成され、そして基準光信号の伝搬速度よりも小
さな速度において、第１測定光信号の伝搬モードにより
伝搬する。同様に、光ファイバー１５の点Ｃにおいて、
第３りング１６によって決定された光ファイバー変形の
ために、２つの伝搬モードの間にさらに他のパワー結合
があり、結果として、第３測定光信号が生成され、そし
て基準光信号の伝搬速度よりも小さな伝搬速度において
、第１及び第２光信号の伝搬モードにより伝搬する。
基本的に、光ファイバー１５の出口りにおいて、基準光
信号と３つの測定光信号があり、基準光信号は、光ファ
イバー１５の伝搬モードの一方により伝搬され、他の３
つの測定光信号は、光ファイバー１５の２つの伝搬モー
ドの他方により伝搬される。第１測定光信号は、点Ａと
点りの間の光フアイバ一部分の長さに等しい経路り、を
移動し、そして点Ａと点Ｂの間の部分と、点Ｂと点Ｃの
間の部分と、点Ｃと点りの間の部分とに沿って蓄積され
た遅れの和に等しい基準光信号に関する遅れを有し、こ
れらの遅れは、それぞれｊｌｓｊ２とｔ。
信号と３つの測定光信号があり、基準光信号は、光ファ
イバー１５の伝搬モードの一方により伝搬され、他の３
つの測定光信号は、光ファイバー１５の２つの伝搬モー
ドの他方により伝搬される。第１測定光信号は、点Ａと
点りの間の光フアイバ一部分の長さに等しい経路り、を
移動し、そして点Ａと点Ｂの間の部分と、点Ｂと点Ｃの
間の部分と、点Ｃと点りの間の部分とに沿って蓄積され
た遅れの和に等しい基準光信号に関する遅れを有し、こ
れらの遅れは、それぞれｊｌｓｊ２とｔ。
と呼ばれる。同様に第２測定光償号は、点Ｂと点りの間
の光フアイバ一部分の長さに等しい経路り、を移動し、
そして遅れｔ２とｔ、の和に等しい基準光信号に関する
遅れを有するが、第３測定光信号は、点Ｃと点りの間の
光ファイノ（一部分の長さに等しい経路り、を移動し、
そして七、に等しｌ／〜基準光信号に関する遅れを有す
る。この状況は、第５図のグラフによって示され、この
場合Ｈは、基準光信号の伝搬モードを示し、Ｋは、測定
光信号の伝搬モードを示し、そして二重矢印Ｆは、点Ａ
、ＢとＣにおけるパワー結合を示し、出口点Ｄ１経路Ｌ
１、Ｌ２、Ｌｌ、及び遅れｔ５、ｔ２とｔ、カ（また示
される。
の光フアイバ一部分の長さに等しい経路り、を移動し、
そして遅れｔ２とｔ、の和に等しい基準光信号に関する
遅れを有するが、第３測定光信号は、点Ｃと点りの間の
光ファイノ（一部分の長さに等しい経路り、を移動し、
そして七、に等しｌ／〜基準光信号に関する遅れを有す
る。この状況は、第５図のグラフによって示され、この
場合Ｈは、基準光信号の伝搬モードを示し、Ｋは、測定
光信号の伝搬モードを示し、そして二重矢印Ｆは、点Ａ
、ＢとＣにおけるパワー結合を示し、出口点Ｄ１経路Ｌ
１、Ｌ２、Ｌｌ、及び遅れｔ５、ｔ２とｔ、カ（また示
される。
前述から、光ファイバー１５の出口りにおｌ、Ｘて、３
つの測定光信号が、該遅れのために基準光信号に関して
時間において不均衡にされ、各測定光信号は、他の測定
光信号の不均衡値とは異なる基準光信号に関する不均衡
値を有する。
つの測定光信号が、該遅れのために基準光信号に関して
時間において不均衡にされ、各測定光信号は、他の測定
光信号の不均衡値とは異なる基準光信号に関する不均衡
値を有する。
光ファイバー１５の出口りを離れる該光信号（ま、レン
ズ１７によって規準され、それから偏光軸を方向付ける
遅れ板１８を通過し、その結果それ１らは、続くビーム
・スプリッター１９の偏光細霧こ一致する。それから光
信号は、該ビーム・スブリ・ツタ−に達し、この場合基
準光信号は、測定光信号から分離される。基準光信号は
、遅れ板２０の方向において送られるが、測定光信号は
、遅れ板２１の方向において偏向される。基準光信号は
、遅れ板２０を通過し、それから鏡２３に当たり、これ
により反射され、遅れ板２０を再び通過し、ビーム・ス
プリッター１９によって偏向され、そして偏光子２２を
通過し、最終的に光検出器２８に当たる。測定光信号は
、遅れ板２１を通過し、鏡２６に当たり、そしてそれに
よって反射され、再び遅れ板２１．ビーム・スズリッタ
ー１９と偏光子２２を通過し、そして最終的に光検出器
２８に当たる。
ズ１７によって規準され、それから偏光軸を方向付ける
遅れ板１８を通過し、その結果それ１らは、続くビーム
・スプリッター１９の偏光細霧こ一致する。それから光
信号は、該ビーム・スブリ・ツタ−に達し、この場合基
準光信号は、測定光信号から分離される。基準光信号は
、遅れ板２０の方向において送られるが、測定光信号は
、遅れ板２１の方向において偏向される。基準光信号は
、遅れ板２０を通過し、それから鏡２３に当たり、これ
により反射され、遅れ板２０を再び通過し、ビーム・ス
プリッター１９によって偏向され、そして偏光子２２を
通過し、最終的に光検出器２８に当たる。測定光信号は
、遅れ板２１を通過し、鏡２６に当たり、そしてそれに
よって反射され、再び遅れ板２１．ビーム・スズリッタ
ー１９と偏光子２２を通過し、そして最終的に光検出器
２８に当たる。
ビーム・スプリッター１９、遅れ板２０と２１゜及び偏
光子２２は、基準光信号と各測定光信号の間の干渉が可
能になる如く２つの偏光を等しくするために、基準光信
号偏光と測定光信号偏光を制御可能にする構成要素であ
る。
光子２２は、基準光信号と各測定光信号の間の干渉が可
能になる如く２つの偏光を等しくするために、基準光信
号偏光と測定光信号偏光を制御可能にする構成要素であ
る。
しかし、この干渉は、各測定光信号と基準光信号の間の
不均衡のために、該光信号が光ファイバー１５の出口り
を出る状況下で発生しない。
不均衡のために、該光信号が光ファイバー１５の出口り
を出る状況下で発生しない。
この不均衡を補償するために、スライダー２７が設けら
れ、これは、鏡２６を移動させるためにステッピング・
モーター３２によって駆動され、測定光信号の光路を変
化させることにより、決定された測定光信号と基準光信
号の間の不均衡を補償する。
れ、これは、鏡２６を移動させるためにステッピング・
モーター３２によって駆動され、測定光信号の光路を変
化させることにより、決定された測定光信号と基準光信
号の間の不均衡を補償する。
例えば、第１測定光信号と基準光信号の間の不均衡が、
このようにして補償されるならば、光検出器２８におい
て、第１測定光信号と基準光信号の間の干渉から生ずる
干渉信号が出現する。経路Ｌ１に対応する光ファイバー
のその部分は、物理的現象によって妨害されるならば、
第１測定光信号と基準光信号の間に、２つの光信号の間
の伝搬速度の差における変動のために、再び小さな不均
衡がある。この小さな不均衡は、光検出器２８における
該干渉信号における変動を生じ、公知の分析方法によっ
て検出及び定量できない変動となる。
このようにして補償されるならば、光検出器２８におい
て、第１測定光信号と基準光信号の間の干渉から生ずる
干渉信号が出現する。経路Ｌ１に対応する光ファイバー
のその部分は、物理的現象によって妨害されるならば、
第１測定光信号と基準光信号の間に、２つの光信号の間
の伝搬速度の差における変動のために、再び小さな不均
衡がある。この小さな不均衡は、光検出器２８における
該干渉信号における変動を生じ、公知の分析方法によっ
て検出及び定量できない変動となる。
このようにして、物理的妨害現象の存在と程度における
情報が獲得されるだけでなく、この物理的妨害現象が、
経路り、に対応する光ファイバーの部分に沿って突きと
められる効果のある情報が獲得される。
情報が獲得されるだけでなく、この物理的妨害現象が、
経路り、に対応する光ファイバーの部分に沿って突きと
められる効果のある情報が獲得される。
この補償と干渉信号と、こうして測定は、基準光信号と
第１測定光信号にのみ関連し、他の２つの測定光信号は
、第１測定光償号とは異なる値だけ基準光信号に関して
不均衡にされることが注目される。これを獲得するため
に、光源１０は、好ましくは低コヒーレントである。さ
らにリング１６は、過度に接近してはならない。
第１測定光信号にのみ関連し、他の２つの測定光信号は
、第１測定光償号とは異なる値だけ基準光信号に関して
不均衡にされることが注目される。これを獲得するため
に、光源１０は、好ましくは低コヒーレントである。さ
らにリング１６は、過度に接近してはならない。
同様に、上述の方法により第２測定光信号と基準光信号
の間の不均衡を補償することにより、経路り、に対応す
る光ファイバーの部分を妨害する物理的現象の存在と程
度についての情報が獲得される。
の間の不均衡を補償することにより、経路り、に対応す
る光ファイバーの部分を妨害する物理的現象の存在と程
度についての情報が獲得される。
最後に、第３測定光信号と基準光信号の間の不均衡を補
償することにより、経路り、に対応する光ファイバーの
部分を妨害する物理的現象の存在と程度についての情報
が獲得される。
償することにより、経路り、に対応する光ファイバーの
部分を妨害する物理的現象の存在と程度についての情報
が獲得される。
このようにして、光ファイバー１５は、部分的に重ねら
れた感度部分Ｌ＋１Ｌｘとり、に分割される。このため
に、該感度部分の各々に沿って妨害する物理的現象を決
定することが可能であり、そして各部分を順番に調査す
ることにより、一つの部分とｆｉｌｌの部分の間の差か
ら生ずる光ファイバー・セグメントのどれが、妨害する
物理的現象によって具体的に影響されるか、あるいは言
い換えれば、物理的現象が、点Ａ％Ｂ間又は点Ａ、Ｃ間
又は点Ｂ、Ｃ間に出現したかを非常に詳細に知ることが
可能になる。これに関して、例えば、妨害する物理的現
象が経路Ｌ１に対応する光フアイバ一部分において検出
されるが、妨害する物理的現象が経路り、に対応する光
フアイバ一部分において検出されないならば、これは、
妨害する物理的現象が点ＡとＢの間の光ファイバー・セ
グメントに影響を与えたことを示す。
れた感度部分Ｌ＋１Ｌｘとり、に分割される。このため
に、該感度部分の各々に沿って妨害する物理的現象を決
定することが可能であり、そして各部分を順番に調査す
ることにより、一つの部分とｆｉｌｌの部分の間の差か
ら生ずる光ファイバー・セグメントのどれが、妨害する
物理的現象によって具体的に影響されるか、あるいは言
い換えれば、物理的現象が、点Ａ％Ｂ間又は点Ａ、Ｃ間
又は点Ｂ、Ｃ間に出現したかを非常に詳細に知ることが
可能になる。これに関して、例えば、妨害する物理的現
象が経路Ｌ１に対応する光フアイバ一部分において検出
されるが、妨害する物理的現象が経路り、に対応する光
フアイバ一部分において検出されないならば、これは、
妨害する物理的現象が点ＡとＢの間の光ファイバー・セ
グメントに影響を与えたことを示す。
このようにして、偏光測定ファイバー光センサーが獲得
され、光ファイバーを妨害する物理的現象全空間におい
て突きとめ可能にする。
され、光ファイバーを妨害する物理的現象全空間におい
て突きとめ可能にする。
検出される妨害する物理的現象が動的であるならば、す
なわち、時間とともに可変であるならば、干渉信号は、
公知の位相復調技術によって分析される。この目的の！
こめに、のこぎり波電気信号を存する振動子２５によっ
て送られたピエゾセラミック支持物２４は、鏡２３を対
応して振動させ、測定に関与した測定光信号の位相によ
って位相変調された搬送波を生成し、こうして変調信号
を形成する。それから復調器２９は、変調信号を抽出さ
せる。検出される妨害する物理的現象が静的であるなら
ば、位相復調技術を使用することは必要ではなく、そし
てこのため、ピエゾセラミック支持物２４と振動子２５
は、必要とされない。この場合干渉信号のコントラスト
が、例えば、それと最大コントラスト値の間の差を評価
するために分析される。この差は、干渉信号が最大コン
トラストになるまで、スライダー２７により鏡２６を移
動させることにより評価される。スライダーによって受
けた移動は、妨害する物理的現象の程度に明らかに比例
する。
なわち、時間とともに可変であるならば、干渉信号は、
公知の位相復調技術によって分析される。この目的の！
こめに、のこぎり波電気信号を存する振動子２５によっ
て送られたピエゾセラミック支持物２４は、鏡２３を対
応して振動させ、測定に関与した測定光信号の位相によ
って位相変調された搬送波を生成し、こうして変調信号
を形成する。それから復調器２９は、変調信号を抽出さ
せる。検出される妨害する物理的現象が静的であるなら
ば、位相復調技術を使用することは必要ではなく、そし
てこのため、ピエゾセラミック支持物２４と振動子２５
は、必要とされない。この場合干渉信号のコントラスト
が、例えば、それと最大コントラスト値の間の差を評価
するために分析される。この差は、干渉信号が最大コン
トラストになるまで、スライダー２７により鏡２６を移
動させることにより評価される。スライダーによって受
けた移動は、妨害する物理的現象の程度に明らかに比例
する。
どの測定光信号が基準光信号に干渉するかを決定するた
めに、光検出＠２８からの干渉信号に関するデータと、
ステッピング・モーター３２の移動に関するデータを処
理するために、プロセッサー・ユニット３０が設けられ
、妨害する物理的現象の存在、程度と空間的位置に関す
る情報を供給する。プロセッサー・ユニット３０はまた
、ステッピング・モーター３２と振動子２５を制御する
。
めに、光検出＠２８からの干渉信号に関するデータと、
ステッピング・モーター３２の移動に関するデータを処
理するために、プロセッサー・ユニット３０が設けられ
、妨害する物理的現象の存在、程度と空間的位置に関す
る情報を供給する。プロセッサー・ユニット３０はまた
、ステッピング・モーター３２と振動子２５を制御する
。
同一の結果は、基準光信号がビーム・スプリッター１９
によって鏡２６の方に向けられ、かつ測定光信号がビー
ム・スプリッター１９によって鏡２３の方に向けられる
ならば、獲得される。
によって鏡２６の方に向けられ、かつ測定光信号がビー
ム・スプリッター１９によって鏡２３の方に向けられる
ならば、獲得される。
記載されかつ図示されたセンサは、多数の利点を有する
。
。
最初にそれは、高感度及び信頼性の計器を表現する。
偏光維持光ファイバーに沿って適切な数のリングを配置
することにより、高空間分解能が獲得される。図示され
Ｉ；実施態様において、３つのみのリングが実施例によ
って示される。
することにより、高空間分解能が獲得される。図示され
Ｉ；実施態様において、３つのみのリングが実施例によ
って示される。
また、感度光フアイバ一部分が部分的に重ねられるとい
う意味において、ある程度の測定過度がある。例えば、
記載されたセンサに関して、第１測定光信号がある理由
のためにもはや決定不能であるならば、他の２つの測定
光信号が、とにかく２つの光フアイバ一部分り、Ｌ３に
関して情報を獲得させ、こうして光ファイバー１５の大
部分は、感度を有する。
う意味において、ある程度の測定過度がある。例えば、
記載されたセンサに関して、第１測定光信号がある理由
のためにもはや決定不能であるならば、他の２つの測定
光信号が、とにかく２つの光フアイバ一部分り、Ｌ３に
関して情報を獲得させ、こうして光ファイバー１５の大
部分は、感度を有する。
また、感度要素は、単一偏光維持光ファイバーから成り
、そして記載された実施態様は、光ファイバーの機械的
保全性、寸法及び外形を維持する、すなわち、それは特
殊な保守を必要としないことが付加される。
、そして記載された実施態様は、光ファイバーの機械的
保全性、寸法及び外形を維持する、すなわち、それは特
殊な保守を必要としないことが付加される。
このセンサは、単純性の利点を有し、そしてこのため、
構造的に経済的であり、そしてさらに、小形であり、こ
のため場所を占有しない。
構造的に経済的であり、そしてさらに、小形であり、こ
のため場所を占有しない。
それは、機械的妨害、温度変化、等の如く多様な形式の
妨害する物理的現象を決定する。それはまた、導入にお
いて決定された如く、多様な応用を有する。
妨害する物理的現象を決定する。それはまた、導入にお
いて決定された如く、多様な応用を有する。
修正と付加が、記載されかつ図示されたセンサに行われ
ることは明らかである。
ることは明らかである。
２つの光コネクタ１１と１４と、ループ１３を有する低
複屈折光ファイバー１２の代わりに、等価機能の光構成
要素が、ファイバーにおける光のための結合レンズに関
連した遅れ板として使用される。
複屈折光ファイバー１２の代わりに、等価機能の光構成
要素が、ファイバーにおける光のための結合レンズに関
連した遅れ板として使用される。
偏光維持光ファイバー１５は、応用の必要条件による長
さである。りング１６の数は、広く変化する。
さである。りング１６の数は、広く変化する。
リングの代わりに、グリッパ−、クランプ等の如く、光
ファイバーに沿った点における横力を決定するために他
の手段が使用される。
ファイバーに沿った点における横力を決定するために他
の手段が使用される。
光ファイバーに沿った点において横力を及ぼすことによ
り獲得されたパワー結合はまた、例えば、第３図に示さ
れた如く、半径Ｒの弧として後者の小部分を曲げるか、
又は第４図に示された如くねじりＴによりそれをねじる
ことにより、光ファイバーに沿った点における他の形式
の変形により獲得される。例えば、グリッパ−又はクラ
ンプの如く、多様な手段が、これらの変形を獲得するた
めに使用され、すなわち光ファイバーの小部分は変形さ
れ、そしてそれを支持物に粘着させることにより変形状
態において固定される。
り獲得されたパワー結合はまた、例えば、第３図に示さ
れた如く、半径Ｒの弧として後者の小部分を曲げるか、
又は第４図に示された如くねじりＴによりそれをねじる
ことにより、光ファイバーに沿った点における他の形式
の変形により獲得される。例えば、グリッパ−又はクラ
ンプの如く、多様な手段が、これらの変形を獲得するた
めに使用され、すなわち光ファイバーの小部分は変形さ
れ、そしてそれを支持物に粘着させることにより変形状
態において固定される。
一般に、光ファイバーに沿った点における変形と、前述
のパワー結合を獲得する目的のために変形を達成するた
めの手段は、多様な形式である。
のパワー結合を獲得する目的のために変形を達成するた
めの手段は、多様な形式である。
第１図に示された上述の干渉計手段は、等価機能を実行
する一連の他の構成要素によって置き換えられる。
する一連の他の構成要素によって置き換えられる。
一つの実施例が第６図に示される。
光ファイバー１５の出口りは、この場合測定光信号から
基準光信号を分離する２方向光フアイバー・カプラー３
４に光コネクタ３３を介して連結される。カプラー３４
の一つの分岐３５は、光コネクタ３６を介して光ファイ
バー３７に連結される。カプラー３４の他方の分岐３８
は、光コネクタ３９を介してさらに他の光ファイバー４
０に連結される。光ファイバー３７の部分は、振動子４
２に連結されたピエゾセラミック・シリンダー４１の回
りを通過する。光ファイバー４０の部分は、励起子４４
に連結されたピエゾセラミック・シリンダー４３の回り
を通過し、そして２つのさらに他の部分は、２つのルー
プ４６を形成するために、２つのそれぞれの円筒形支持
物４５の回りを通過する。光ファイバー３７と４０は、
さらに他の光フアイバ一方向性カプラー４７に連結され
る。光ファイバー３７は、カプラー４７の一方の分岐４
８に連結され、そして他方の光ファイバー４０は、カプ
ラー４７の他方の分岐４９に連結される。カプラー４７
はまた、位相復調器５１に連結された光検出器５０に連
結される。振動子４２、励起子４４と復調器５１は、プ
ロセッサー・ユニット５２に連結される。
基準光信号を分離する２方向光フアイバー・カプラー３
４に光コネクタ３３を介して連結される。カプラー３４
の一つの分岐３５は、光コネクタ３６を介して光ファイ
バー３７に連結される。カプラー３４の他方の分岐３８
は、光コネクタ３９を介してさらに他の光ファイバー４
０に連結される。光ファイバー３７の部分は、振動子４
２に連結されたピエゾセラミック・シリンダー４１の回
りを通過する。光ファイバー４０の部分は、励起子４４
に連結されたピエゾセラミック・シリンダー４３の回り
を通過し、そして２つのさらに他の部分は、２つのルー
プ４６を形成するために、２つのそれぞれの円筒形支持
物４５の回りを通過する。光ファイバー３７と４０は、
さらに他の光フアイバ一方向性カプラー４７に連結され
る。光ファイバー３７は、カプラー４７の一方の分岐４
８に連結され、そして他方の光ファイバー４０は、カプ
ラー４７の他方の分岐４９に連結される。カプラー４７
はまた、位相復調器５１に連結された光検出器５０に連
結される。振動子４２、励起子４４と復調器５１は、プ
ロセッサー・ユニット５２に連結される。
カプラー３４と４７は、第１図の機構のビーム・スズリ
ッター１９のそれらに等価な機能を行う。
ッター１９のそれらに等価な機能を行う。
カプラー３４と４７、光ファイバー３７、及びリング４
６を有する光ファイバー４０は、基準光信号と各測定光
信号の間の干渉が可能になる如く２つの偏光を等しくす
るために、基準光信号偏光と測定光信号偏光を制御可能
にする構成要素であり、すなわち、これらの構成要素は
、第１図の機構のビーム・スプリッター１９、遅れ板２
０と２１と偏光子２２に等しい機能を行う。ピエゾセラ
ミック・シリンダー４３と励起子４４は、スライダー２
７とステッピング・モーター３２に等価な機能を行い、
ピエゾセラミック・シリンダー４３を励起させることに
より励起子４４は、励起強度の関数である程度までそれ
を膨張させ、こうしてファイバー４０を延ばし、これは
、鏡２６を移動させることと実質的に同一の効果を有す
る。ピエゾセラミック・シリンダー４１と振動子４２は
、ピエゾセラミック支持物２４と振動子２５のそれらに
等価な機能を行い、振動子４２は、ピエゾセラミック・
シリンダー４１を交互に励起及び逆励起させ、それを膨
張させ、それから休止位置に戻させ、ファイバー３７の
対応する延びと休止位置への戻りにより、これは、鏡２
３の振動と実質的に同一の効果を有する。カプラー４７
は、正に第１図の機構の光検出器２８の場合の如く、干
渉が発生する基準光信号と測定光信号を光検出器５０に
集束させる。復調器５１は、復調器２９と同一機能を行
い、そしてプロセッサー・ユニット５２は、光検出器５
０と励起子４４によって受信されたデータに基づいて、
プロセッサー・ユニット３０と同一情報を与える。干渉
計手段が設けられ、複数の干渉計を具備し、各々は、そ
れぞれの測定光信号の不均衡を補償し、そしてそれを基
準光信号と干渉させる。干渉計は、プロセッサー・ユニ
ット３０と５２と同一情報を与えるために配置されたプ
ロセッサー・ユニットに連結される。しかし、この場合
プロセッサー・ユニットは、いろいろな測定光信号を並
列に同時に分析するが、第１図と第６図の機構の場合に
、分析は時間連続である。測定光信号は、上述されかつ
図示された実施例における如く、基準光信号に遅れるか
、又はそれに先行することが注目される。基準光信号が
、偏光維持光ファイバーの高速”チャネル”に沿って伝
搬するならば、それは、測定光信号に先行し、そしてそ
うでなければ遅れる。両方の場合に、測定光信号は、基
準光信号に関して時間において不均衡にされる。
６を有する光ファイバー４０は、基準光信号と各測定光
信号の間の干渉が可能になる如く２つの偏光を等しくす
るために、基準光信号偏光と測定光信号偏光を制御可能
にする構成要素であり、すなわち、これらの構成要素は
、第１図の機構のビーム・スプリッター１９、遅れ板２
０と２１と偏光子２２に等しい機能を行う。ピエゾセラ
ミック・シリンダー４３と励起子４４は、スライダー２
７とステッピング・モーター３２に等価な機能を行い、
ピエゾセラミック・シリンダー４３を励起させることに
より励起子４４は、励起強度の関数である程度までそれ
を膨張させ、こうしてファイバー４０を延ばし、これは
、鏡２６を移動させることと実質的に同一の効果を有す
る。ピエゾセラミック・シリンダー４１と振動子４２は
、ピエゾセラミック支持物２４と振動子２５のそれらに
等価な機能を行い、振動子４２は、ピエゾセラミック・
シリンダー４１を交互に励起及び逆励起させ、それを膨
張させ、それから休止位置に戻させ、ファイバー３７の
対応する延びと休止位置への戻りにより、これは、鏡２
３の振動と実質的に同一の効果を有する。カプラー４７
は、正に第１図の機構の光検出器２８の場合の如く、干
渉が発生する基準光信号と測定光信号を光検出器５０に
集束させる。復調器５１は、復調器２９と同一機能を行
い、そしてプロセッサー・ユニット５２は、光検出器５
０と励起子４４によって受信されたデータに基づいて、
プロセッサー・ユニット３０と同一情報を与える。干渉
計手段が設けられ、複数の干渉計を具備し、各々は、そ
れぞれの測定光信号の不均衡を補償し、そしてそれを基
準光信号と干渉させる。干渉計は、プロセッサー・ユニ
ット３０と５２と同一情報を与えるために配置されたプ
ロセッサー・ユニットに連結される。しかし、この場合
プロセッサー・ユニットは、いろいろな測定光信号を並
列に同時に分析するが、第１図と第６図の機構の場合に
、分析は時間連続である。測定光信号は、上述されかつ
図示された実施例における如く、基準光信号に遅れるか
、又はそれに先行することが注目される。基準光信号が
、偏光維持光ファイバーの高速”チャネル”に沿って伝
搬するならば、それは、測定光信号に先行し、そしてそ
うでなければ遅れる。両方の場合に、測定光信号は、基
準光信号に関して時間において不均衡にされる。
本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
１．２つの光伝搬モードを有する偏光維持光ファイバー
を具備する偏光測定ファイバー光センサーにおいて、 該伝搬モードの一方により光ファイバーに沿って伝搬す
る基準光信号を発するために、該光ファイバーに連結さ
れた直線偏光光源と、 光ファイバーの対応する複数の点において該光７アイバ
ーを変形させるために、該光ファイバーに作用する複数
の変形手段であり、該変形手段は他方の該伝搬モードに
より光ファイバーに沿って伝搬する対応する複数の測定
光信号を生成し、該測定光信号は、互いに異なる不均衡
の程度により該基準光信号と時間において不均衡にされ
る複数の変形手段と、 該測定光信号と該基準光信号の間の不均衡を補償し、か
つ測定光信号の各々と基準光信号の間の干渉信号を生成
するために、該光ファイバーに連結されＩ；干渉計手段
と、 光７アイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突きと
めるために、該測定信号と該基準信号の間の不均衡の補
償に関するデータと、干渉信号に関するデータを処理す
るための該干渉計手段に連結されたプロセッサー手段と
を具備することを特徴とする偏光測定ファイバー光セン
サ−２、該変形手段が、光ファイバーを締結するために
、光ファイバーに滑りはめられるリングから成る上記ｌ
に記載のファイバー光センサ−３、該リングが、２つの
正反対の力により該光ファイバーに対して圧する上記２
に記載のファイバー光センサ− ４、該干渉計手段が、該基準光信号から該測定光信号を
分離し、そして同一偏光平面にそれらを調整し、かつ光
検出器に向けさせることによりそれらを再結合する光学
的手段を具備し、そしてさらに、該不均衡補償を行うた
めに、基準光信号の光路に関して測定光信号の光路を変
化させる手段を具備しる上記１に記載のファイバー光セ
ンサ−５、該光学的手段が、該光ファイバーから第１遅
れ板に出口光信号を規準させる規準レンズを具備し、そ
の下流にビーム・スプリッターがあり、基準光信号を第
２遅れ板を介して第１鏡に向けさせ、そして測定光信号
を第３遅れ板を介して第２鏡に向けさせ、訓読によって
反射され、かつそれぞれの遅れ板を再び通過する光信号
は、該ビーム・スゲリッターによって再結合され、かつ
偏光子を介して該光検出器に向けられる上記４に記載の
ファイバー光センサ− ６、訓読の一方が、モーターによって駆動されたスライ
ダーに固定され、該スライダーと該モーターが、該光路
変動手段を形成する上記５に記載のファイバー光センサ
− ７、訓読の一方が、振動子によって送られたピエゾセラ
ミック支持物に固定され、該光検出器の出力が、復調器
に連結される上記５又は６に記載のファイバー光センサ
− ８、該光学的手段が、該基準光信号から該測定光信号を
分離するために、該偏光維持光ファイバーに連結された
第１光フアイバ一方向性カプラーと、該光検出器にそれ
らを向けることにより、該光信号を再結合するために、
該第１カプラーに連結された第２光フアイバ一方向性カ
プラーとを具備し、該カプラーの各々は、２つの分岐を
設けられ、一方のカプラーの分岐は、２つのそれぞれの
連結光ファイバーを介して他方のカプラーの分岐に連結
され、該連結光ファイバーの一方は、ループ部分を具備
する上記４に記載のファイバー光センサ− ９、該光路変動手段を構成する光フアイバー膨張手段が
、該連結光ファイバーの一方に作用する上記８に記載の
ファイバー光センサ− １０、該膨張手段が、連結光ファイバーが巻かれた励起
子供給ピエゾセラミック・シリンダーを具備する上記９
に記載の７アイパー光センサー１１、手段が、振動式に
連結光ファイバーを膨張させるために、該連結光ファイ
バーの一方に作用し、該光検出器が、復調器に連結され
る上記８．９と１０のいづれか一つに記載の７アイバー
光センサー １２、該振動膨張手段が、連結光ファイバーが巻かれＩ
；振動子供給ピエゾセラミック・シリンダーを具備する
上記ＩＩに記載のファイバー光センサ− １３、該干渉計手段が、時間連続において該干渉信号を
生成する上記１に記載のファイバー光センサ− １４、該干渉計手段が、すべての該干渉信号を同時に生
成する上記ｌに記載のファイバー光センサ− １５、該光源が、低コヒーレントである上記ｌに記載の
ファイバー光センサ− Ｉ６．該光源が、ループ部分を含む低複屈折光ファイバ
ーを介して、該偏光維持光ファイバーに連結される上記
ｌに記載のファイバー光センサ−１７、添付の図面にお
いて記載されかつ図示された偏光測定７アイパー光セン
サー
を具備する偏光測定ファイバー光センサーにおいて、 該伝搬モードの一方により光ファイバーに沿って伝搬す
る基準光信号を発するために、該光ファイバーに連結さ
れた直線偏光光源と、 光ファイバーの対応する複数の点において該光７アイバ
ーを変形させるために、該光ファイバーに作用する複数
の変形手段であり、該変形手段は他方の該伝搬モードに
より光ファイバーに沿って伝搬する対応する複数の測定
光信号を生成し、該測定光信号は、互いに異なる不均衡
の程度により該基準光信号と時間において不均衡にされ
る複数の変形手段と、 該測定光信号と該基準光信号の間の不均衡を補償し、か
つ測定光信号の各々と基準光信号の間の干渉信号を生成
するために、該光ファイバーに連結されＩ；干渉計手段
と、 光７アイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突きと
めるために、該測定信号と該基準信号の間の不均衡の補
償に関するデータと、干渉信号に関するデータを処理す
るための該干渉計手段に連結されたプロセッサー手段と
を具備することを特徴とする偏光測定ファイバー光セン
サ−２、該変形手段が、光ファイバーを締結するために
、光ファイバーに滑りはめられるリングから成る上記ｌ
に記載のファイバー光センサ−３、該リングが、２つの
正反対の力により該光ファイバーに対して圧する上記２
に記載のファイバー光センサ− ４、該干渉計手段が、該基準光信号から該測定光信号を
分離し、そして同一偏光平面にそれらを調整し、かつ光
検出器に向けさせることによりそれらを再結合する光学
的手段を具備し、そしてさらに、該不均衡補償を行うた
めに、基準光信号の光路に関して測定光信号の光路を変
化させる手段を具備しる上記１に記載のファイバー光セ
ンサ−５、該光学的手段が、該光ファイバーから第１遅
れ板に出口光信号を規準させる規準レンズを具備し、そ
の下流にビーム・スプリッターがあり、基準光信号を第
２遅れ板を介して第１鏡に向けさせ、そして測定光信号
を第３遅れ板を介して第２鏡に向けさせ、訓読によって
反射され、かつそれぞれの遅れ板を再び通過する光信号
は、該ビーム・スゲリッターによって再結合され、かつ
偏光子を介して該光検出器に向けられる上記４に記載の
ファイバー光センサ− ６、訓読の一方が、モーターによって駆動されたスライ
ダーに固定され、該スライダーと該モーターが、該光路
変動手段を形成する上記５に記載のファイバー光センサ
− ７、訓読の一方が、振動子によって送られたピエゾセラ
ミック支持物に固定され、該光検出器の出力が、復調器
に連結される上記５又は６に記載のファイバー光センサ
− ８、該光学的手段が、該基準光信号から該測定光信号を
分離するために、該偏光維持光ファイバーに連結された
第１光フアイバ一方向性カプラーと、該光検出器にそれ
らを向けることにより、該光信号を再結合するために、
該第１カプラーに連結された第２光フアイバ一方向性カ
プラーとを具備し、該カプラーの各々は、２つの分岐を
設けられ、一方のカプラーの分岐は、２つのそれぞれの
連結光ファイバーを介して他方のカプラーの分岐に連結
され、該連結光ファイバーの一方は、ループ部分を具備
する上記４に記載のファイバー光センサ− ９、該光路変動手段を構成する光フアイバー膨張手段が
、該連結光ファイバーの一方に作用する上記８に記載の
ファイバー光センサ− １０、該膨張手段が、連結光ファイバーが巻かれた励起
子供給ピエゾセラミック・シリンダーを具備する上記９
に記載の７アイパー光センサー１１、手段が、振動式に
連結光ファイバーを膨張させるために、該連結光ファイ
バーの一方に作用し、該光検出器が、復調器に連結され
る上記８．９と１０のいづれか一つに記載の７アイバー
光センサー １２、該振動膨張手段が、連結光ファイバーが巻かれＩ
；振動子供給ピエゾセラミック・シリンダーを具備する
上記ＩＩに記載のファイバー光センサ− １３、該干渉計手段が、時間連続において該干渉信号を
生成する上記１に記載のファイバー光センサ− １４、該干渉計手段が、すべての該干渉信号を同時に生
成する上記ｌに記載のファイバー光センサ− １５、該光源が、低コヒーレントである上記ｌに記載の
ファイバー光センサ− Ｉ６．該光源が、ループ部分を含む低複屈折光ファイバ
ーを介して、該偏光維持光ファイバーに連結される上記
ｌに記載のファイバー光センサ−１７、添付の図面にお
いて記載されかつ図示された偏光測定７アイパー光セン
サー
第１図は、発明による偏光測定ファイバー光センサーの
概略配線図。 第２図、第３図と第４図は、該センサーの構成要素に沿
って及ぼされた可能な代替的な機械作用を示す図。 第５図は、該センサー構成要素内に発生する現象を示す
グラフ図。 第６図は、構成要素のセットが修正された、第１図のセ
ンサーを示す図。 ｌＯ・・・直線偏光光源 １１・・・光コネクタ １２・・・光ファイバー １６・・・リング Ｉ７・・・光規準レンズ Ｉ９・・・ビームスプリッタ− ２２・・・偏光子 ２４・・・ピエゾセラミック支持物 ２８・・・光検出器
概略配線図。 第２図、第３図と第４図は、該センサーの構成要素に沿
って及ぼされた可能な代替的な機械作用を示す図。 第５図は、該センサー構成要素内に発生する現象を示す
グラフ図。 第６図は、構成要素のセットが修正された、第１図のセ
ンサーを示す図。 ｌＯ・・・直線偏光光源 １１・・・光コネクタ １２・・・光ファイバー １６・・・リング Ｉ７・・・光規準レンズ Ｉ９・・・ビームスプリッタ− ２２・・・偏光子 ２４・・・ピエゾセラミック支持物 ２８・・・光検出器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２つの光伝搬モードを有する偏光維持光ファイバー
を具備する偏光測定ファイバー光センサーにおいて、 該伝搬モードの一方により光ファイバーに沿って伝搬す
る基準光信号を発するように、該光ファイバーに連結さ
れた直線偏光光源と、 光ファイバーの対応する複数の点において該光ファイバ
ーを変形させるように、該光ファイバーに作用する複数
の変形手段であり、該変形手段は他方の該伝搬モードに
より光ファイバーに沿って伝搬する対応する複数の測定
光信号を生成し、該測定光信号は、互いに異なる不均衡
の程度により該基準光信号と時間において不均衡にされ
る複数の変形手段と、該測定光信号と該基準光信号の間
の不均衡を補償し、かつ測定光信号の各々と基準光信号
の間の干渉信号を生成するために、該光ファイバーに連
結された干渉計手段と、 光ファイバーを妨害する物理的現象を決定しかつ突きと
めるために、該測定信号と該基準信号の間の不均衡の補
償に関するデータと、干渉信号に関するデータを処理す
るための該干渉計手段に連結されたプロセッサー手段と
を具備することを特徴とする偏光測定ファイバー光セン
サー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8921681A IT1232330B (it) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Sensore a fibra ottica polarimetrico |
| IT21681A/89 | 1989-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130616A true JPH03130616A (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=11185309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2240178A Pending JPH03130616A (ja) | 1989-09-12 | 1990-09-12 | 偏光測定フアイバー光センサー |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5072113A (ja) |
| EP (1) | EP0417848B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03130616A (ja) |
| AT (1) | ATE88269T1 (ja) |
| DE (1) | DE69001341T2 (ja) |
| IT (1) | IT1232330B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4037077A1 (de) * | 1990-11-22 | 1992-05-27 | Hilti Ag | Verfahren und einrichtung zur faseroptischen kraftmessung |
| GB9109715D0 (en) * | 1991-05-03 | 1991-06-26 | Cookson Group Plc | Remote sensing using fibre optics |
| US5336883A (en) * | 1991-05-03 | 1994-08-09 | Focas Limited | Optical fiber sensor for producing a variable transverse strain in a localized portion of the fiber |
| GB9118780D0 (en) * | 1991-09-03 | 1991-10-16 | Focas Ltd | A sensor |
| DE4344856A1 (de) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Abb Research Ltd | Faseroptischer Transmissionssensor mit Modulator |
| DE19605717C1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-05-28 | Abb Research Ltd | Faseroptische Meßeinrichtung |
| GB2345129A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | Asea Brown Boveri | Optical Sensor Using Polarised Light |
| CN101871788B (zh) * | 2010-06-04 | 2012-05-23 | 北京高光科技有限公司 | 测量保偏光纤和双折射介质的分布式偏振串扰方法及装置 |
| FR3013449B1 (fr) * | 2013-11-18 | 2015-11-13 | Thales Sa | Capteur a fibre optique grande sensibilite |
| US20180149537A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-05-31 | Fiber Optic Sensor Systems Technology Corporation | Dual acoustic pressure and hydrophone sensor array system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4536088A (en) * | 1982-09-17 | 1985-08-20 | Rashleigh Scott C | Polarimetric Fabry-Perot sensor |
| FR2535464A1 (fr) * | 1982-10-28 | 1984-05-04 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure de temperature et/ou d'intensite electrique a effet faraday |
| GB8400985D0 (en) * | 1984-01-14 | 1984-02-15 | Jackson D A | Polarimetric fibre sensor |
| WO1986000402A1 (en) * | 1984-06-30 | 1986-01-16 | Kent Scientific And Industrial Projects Limited | Interferometric sensor |
| US4564289A (en) * | 1984-07-31 | 1986-01-14 | Geo-Centers, Inc. | Single mode optical fiber polarimetric stress sensor having optical common mode rejection |
| JPH01158326A (ja) * | 1987-09-11 | 1989-06-21 | Toshiba Corp | 温度測定装置 |
| US4906068A (en) * | 1988-09-01 | 1990-03-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Polarization-maintaining optical fibers for coupler fabrication |
| US4904863A (en) * | 1988-11-25 | 1990-02-27 | Loral Corporation | Polarimetric optical fiber pressure sensor |
| US4896942A (en) * | 1989-02-03 | 1990-01-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Polarization-maintaining optical fiber |
-
1989
- 1989-09-12 IT IT8921681A patent/IT1232330B/it active
-
1990
- 1990-09-07 DE DE9090202383T patent/DE69001341T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-07 US US07/579,866 patent/US5072113A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-07 EP EP90202383A patent/EP0417848B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-07 AT AT90202383T patent/ATE88269T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-09-12 JP JP2240178A patent/JPH03130616A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1232330B (it) | 1992-01-28 |
| IT8921681A0 (it) | 1989-09-12 |
| DE69001341D1 (de) | 1993-05-19 |
| EP0417848B1 (en) | 1993-04-14 |
| DE69001341T2 (de) | 1993-08-12 |
| EP0417848A1 (en) | 1991-03-20 |
| ATE88269T1 (de) | 1993-04-15 |
| US5072113A (en) | 1991-12-10 |
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